소개글
"페로브스카이트 레포트"에 대한 내용입니다.
목차
1. 서론
1.1. 페로브스카이트 태양전지 개요
1.2. 최신 에너지청정기술 주제선정
2. 페로브스카이트 태양전지 소개
2.1. 페로브스카이트 태양전지 개념
2.2. 페로브스카이트 태양전지 원리
3. 페로브스카이트 태양전지 역사
3.1. 시작은 미약
3.2. 본격적 도입
3.3. 시발점
3.4. 2015년~현재
4. 페로브스카이트 태양전지 관련 논문번역
4.1. 차세대 태양전지 할로겐화합물 페로브스카이트의 중요성 - 검토
4.2. Si Tandem 태양전지에서 페로브스카이트의 성능 분석
5. 결과 및 토의
5.1. 논문 1에 대한 나의 아이디어
5.2. 논문 2에 대한 나의 아이디어
6. 참고 문헌
본문내용
1. 서론
1.1. 페로브스카이트 태양전지 개요
페로브스카이트는 1839년 우랄 산맥에서 발견된 Calcium titanium oxide 광물의 이름에서 유래한 것이다. 페로브스카이트는 양이온과 음이온, 할로겐화물(혹은 산화물)이 독특한 결정 구조를 가진 물질이다. 이런 물질을 태양전지에 적용해 전기를 생산하는 소자가 '무/유기 하이브리드 페로브스카이트 태양전지'이다. 페로브스카이트는 부도체, 반도체, 도체의 성질은 물론, 초전도 현상까지 보이는 육방면체의 특별한 구조로 이루어진 금속 산화물인 페로브스카이트라는 일종의 반도체 물질로 만들어진다. 페로브스카이트는 위와 같은 특징을 바탕으로 고체상태의 조명, 광검출기, 레이저 등의 산업분야에서 활발히 활용되고 연구되고 있는 상태이다. 이렇게 여러 분야 중에서도 특히 태양전지에 적합한 물질로 주목받고 있다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 전지는 실리콘 태양전지로 비교적 저렴한 비용으로 널리 쓰이고 있지만 만드는 방법이 복잡하여 그 대안으로 저렴한 태양전지를 개발한 것이 페로브스카이트 태양전지이다. 페로브스카이트 태양전지의 경우 기존 태양전지와 다르게 고운 가열이나 고진공 프로세스가 필요 없어 제작이 매우 간단한 것이 특징이다. 우리나라는 이 분야에서 세계 최고수준의 기술력을 보유하고 있으며, 울산과학기술원의 석성일 교수를 통해 실리콘 태양전지와 비슷한 효율의 페로브스카이트 태양전지가 개발되었다. 하지만 페로브스카이트 태양전지는 아직 많이 상용화되고 있지는 못하고 있는데, 페로브스카이트라는 물질이 수분에 매우 취약하기 때문이다. 물이 존재할 경우 광전변화효율이 급격히 감소해 안정성이 떨어진다. 이러한 페로브스카이트의 취약점을 보완하기 위해 연구가 활발하게 이루어지고 있으며, 최근 울산과학기술원 화학과 김광수 특훈 교수 연구팀을 통해 페로브스카이트 표면에 일종의 방수막을 만드는 합성법이 성공적으로 개발되었다. 이 방법으로 만든 페로브스카이트는 6개월 이상 물 속에 담궈도 그 특성을 유지할 수 있다고 알려졌다. 합성법의 개발로 태양전지 뿐만 아니라 다른 분야에서도 페로브스카이트가 산업적으로 이용될 날이 빨라질 것이다.
1.2. 최신 에너지청정기술 주제선정
친환경에너지 하면 대표적으로 태양광 에너지를 들 수가 있다. 태양광 에너지는 일종의 반도체 태양전지를 통해 태양의 빛 에너지를 전지 에너지로 변환하여 사용하는 것인데, 현재 가장 많이 사용되고 있는 전지는 실리콘 태양전지이다. 실리콘 태양전지는 비교적 저렴한 비용으로 널리 쓰이고 있지만 만드는 방법이 복잡하여 그 대안으로 저렴한 태양전지를 개발한 것이 페로브스카이트 태양전지이다. 페로브스카이트 태양전지는 기존 태양전지와 다르게 고운 가열이나 고진공 프로세스가 필요 없어 제작이 매우 간단한 것이 특징이다. 우리나라는 이 분야에서 세계 최고수준의 기술력을 보유하고 있으며, 이미 울산과학기술원의 석성일 교수님을 통해 실리콘 태양전지와 비슷한 효율의 페로브스카이트 태양전지가 개발되었다. 페로브스카이트 태양전지는 아직 많이 상용화되고 있지는 못하고 있는데, 이는 페로브스카이트라는 물질이 수분에 매우 취약하기 때문이다. 하지만 최근 이러한 페로브스카이트의 취약점을 보완하기 위해 연구가 활발히 이루어지고 있다. 얼마 전 울산과학기술원 화학과 김광수 특훈 교수 연구팀을 통해 페로브스카이트 표면에 일종의 방수막을 만드는 합성법이 개발되어, 이를 통해 페로브스카이트가 6개월 이상 물 속에 담겨도 특성을 유지할 수 있게 되었다. 이에 따라 태양전지 뿐만 아니라 다른 분야에서도 페로브스카이트가 산업적으로 이용될 날이 빨라질 것으로 기대된다.
한편, 태양광 시장은 에너지·환경문제 해결과 신산업 창출을 위해 전 세계적인 집중을 받으며 2006년 이후 연 평균 성장률이 85%에 이를 만큼 폭발적인 성장을 하였다. 그러나 2010년 이후 유럽발 경제위기와 중국 정부의 집중 투자로 인한 공급 과잉 현상으로 실리콘 가격이 급락하고 모듈가격이 1/3 이하로 폭락하며 전 세계 태양광 시장은 구조조정과 함께 극심함 침체기를 겪게 되었다. 이러한 긴 침체기 속에서 유럽 시장은 많이 축소되었지만 미국과 중국 시장이 크게 성장하며 세계 태양광 시장을 견인해 오고 있다. 최근 2...
참고 자료
환경운동연합, 「내손으로 만드는 태양광 가이드북」, 2015
정예슬·여준석(한국과학기술기획평가원), 「페로브스카이트 태양전지」, 2018-18호
Nouran M. Ali, Tamer A. Ali, Nadia H. Rafat, 「A Comparison between different structures of perovskite nanorod solar cells」, 2019
박민아, 김진영, 「페로브스카이트 기반 탠덤태양전지 연구 동향」, 2017
신개념 페로브스카이트 태양전지 박막 기술 ‘DHA’ 개발, 다아라매거진, 2019년 3월 28일, http://zine.daara.co.kr/news/207802
UNIST, 탠덤 태양전지 21.19% 효율 달성, 신소재경제, 2019년 4월 2일, http://amenews.kr/news/view.php?idx=39057
페로브스카이트 태양전지 권위자 석상일 UNIST 교수 ‘한국과학상’, 2017년 12월 20일, http://www.fnnews.com/news/201712201414484031
과학기술정보통신부 공식블로그, 과학기술정보통신부, 햇빛 막고 전기 만드는 ‘스마트유리’, 2018년 1월 23일
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